活塞式压缩的制造方法

活塞式压缩的制造方法
【专利摘要】一种活塞式压缩机，包括：壳体、支承在壳体上的驱动轴、形成在驱动轴内部的连通孔、阀机构和筒形体。筒形体插入连通孔中以使残留气体旁通通道与连通孔彼此不连接并且使筒形体的内部空间向连通孔开放。阀机构包括环形空间和多个连接孔，环形空间在连通孔中限定于筒形体的外部，多个连接孔在环形空间与连通通道之间提供连通。残留气体旁通通道由环形空间和多个连接孔形成。
【专利说明】活塞式压缩机
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种活塞式压缩机、并且尤其涉及一种包括布置成在缸体的缸膛内往复运动的活塞的活塞式压缩机。
【背景技术】
[0002]在例如日本特开专利公报N0.6-117365中公开的类型的往复式压缩机在传统上被称为活塞式压缩机。在上述公报中公开的往复式压缩机包括具有围绕轴线的多个缸膛的缸体、位于缸体的轴孔中的驱动轴、以及多个活塞，这些活塞与在曲轴室中的与驱动轴协作的斜盘连接且布置成在相应的缸膛内线性地移动。连通通道形成在各缸膛与轴孔之间以在缸膛与轴孔之间提供连通。驱动轴以同步旋转的方式与旋转阀联接。旋转阀具有吸入通道，吸入通道用于在正执行吸入冲程的相应缸膛的连通通道与吸入室之间相继地提供连通。旋转阀包括残留气体旁通通道。残留气体旁通通道包括高压开口部、低压开口部和连通通路。高压开口部经由排出终止时的缸膛和相应的连通通道来提供连通。低压开口部经由其内的压缩作业与排出终止基本上同步进行的缸膛和相应的连通通道来提供连通。连通通路连接高压开口部和低压开口部。具体地，残留气体旁通槽在旋转阀的外周面上形成为位于与正执行压缩和排出冲程的相应缸膛的连通通道相对的密封区域内的残留气体旁通通道。
[0003]在上述公报中公开的往复式压缩机中，通过使旋转阀与驱动轴同步地旋转，吸入室中的制冷剂气体通过旋转阀的吸入通道和正执行吸入冲程的每个缸膛的连通通道而被相继地带入到相应缸膛中。然后，将制冷剂气体带入到相应缸膛中的操作平顺且稳定地继续，因此压力损失显著变低。
[0004]同样，通过使旋转阀与驱动轴同步地旋转，在排出终止时的缸膛内的残留气体通过高压开口部而被回收并且通过连通通路被转移至低压开口部。由于经完全压缩的制冷剂气体被引导至正执行压缩冲程的缸膛中而不会在吸入压力下减压，因此能够减少不必要的再压缩，操作在相对足够的动力效率下进行。此外，由于残留气体在缸膛的吸入冲程期间不太可能再膨胀，因此吸入室中的制冷剂气体被可靠地带入到该缸膛中。
[0005]在例如日本特开专利公报N0.5-71467中公开的类型的活塞式压缩机已被提议作为另一种常规技术。在上述公报中公开的活塞式压缩机中，连通槽形成为在相应缸膛与容纳旋转阀的阀室之间沿径向提供连通。容纳在阀室中的旋转阀以同步旋转的方式与驱动轴联接。旋转阀形成有吸气通道和吸气引导槽，以在正执行吸入冲程的相应缸膛的连通槽与吸入室之间相继地提供连通。在旋转阀内部，用于将来自排出终止时的缸膛的残留气体引导到低压缸膛的气体释放孔以沿旋转阀的径向方向穿透的方式形成。
[0006]在上述公报中公开的活塞式压缩机中，通过缸体和与相应活塞的往复运动联动的旋转阀之间的相对旋转，旋转阀的气体释放孔在压缩气体的排出已完成的缸膛的压缩室与在前者缸膛的排出完成时压缩气体的吸入已经完成的另一个缸膛的压缩室之间提供连通。这导致排出已完成的缸膛的压缩室中的高压残留气体被释放到压缩气体的吸入已经完成的另一个缸膛的压缩室中，并且由此导致完成排出的缸膛的压缩室中的压力降低。因此，即使当缸膛的活塞开始吸入冲程时，压缩室中的残留气体的再膨胀体积也显著降低，并且将气体吸入到压缩室中的过程迅速开始。
[0007]然而，在日本特开专利公报N0.6-117365中公开的往复式压缩机中，由于残留气体旁通槽形成在旋转阀的外周面中，因此制冷剂气体有可能通过缸体与旋转阀之间的边界而泄漏。因此存在对于更可靠地防止制冷剂气体泄漏的需求。此外，沿旋转阀的外周面设置的残留气体旁通槽难以加工和形成。这会导致低下的生产力。另外，槽的深度由于诸如强度的各种条件而受到尺寸约束。
[0008]在日本特开专利公报N0.5-71467中公开的活塞式压缩机中，由于气体释放孔以在旋转阀的径向方向上延伸通过的方式形成，因此仅需要一次孔加工来形成气体释放孔，这比在外周面中加工槽更容易。然而，如果轴向连通孔例如形成在驱动轴的中央以提供用于借此回收油的回收通道，则难以在中空驱动轴中设置贯通类型的气体释放孔。虽然气体释放孔可以围绕形成于驱动轴中的连通孔形成，但是不仅孔加工变得麻烦，这涉及诸如需要多次加工的复杂化，而且可能需要先进的孔加工技术。

【发明内容】

[0009]本发明的目的是提供一种活塞式压缩机，在该活塞式压缩机中，在驱动轴的内部可以形成有多个通道，并且通道中的一个通道用作将缸膛中的高压残留气体引导至低压缸膛的残留气体旁通通道。
[0010]为了实现上述目的并且根据本发明的一个方面，提供了一种活塞式压缩机，包括壳体、驱动轴、多个活塞、多个连通通道、阀机构、连通孔和筒形体，其中壳体具有轴孔和设置在轴孔周围的多个缸膛，驱动轴插入并旋转地支承在轴孔中。活塞插入相应缸膛中。通过驱动轴的旋转使活塞在缸膛内往复运动。连通通道在缸膛与轴孔之间提供连通。阀机构布置成与轴孔中的驱动轴一体地操作并且包括残留气体旁通通道，残留气体旁通通道与连通通道连通以将缸膛中的高压残留气体引导至低压缸膛。连通孔形成在驱动轴的内部。筒形体插入连通孔中以使残留气体旁通通道与连通孔彼此不连接并且使筒形体的内部空间向连通孔开放。阀机构包括环形空间和多个连接孔，环形空间在连通孔中限定于筒形体的外部，多个连接孔在环形空间与连通通道之间提供连通。残留气体旁通通道由环形空间和连接孔形成。
[0011]通过结合附图所做出的以下描述，本发明的其它方面和优点将变得明显，其中附图通过示例图示本发明的原理。
【专利附图】

【附图说明】
[0012]通过参照目前优选实施方式的以下描述以及附图，可以最佳地理解本发明及其目的和优点，在附图中:
[0013]图1是根据第一实施方式的活塞式压缩机的纵向剖视图；
[0014]图2是示出活塞式压缩机的重要部分的放大纵向剖视图；
[0015]图3是根据第一实施方式的筒形体的立体图；
[0016]图4是沿图2中的箭头方向4-4截取的局部视图；
[0017]图5 Ca)是示出根据第二实施方式的压缩机的重要部分的放大纵向剖视图；[0018]图5(b)是根据第二实施方式的筒形体的立体图；
[0019]图6Ca)是示出根据第三实施方式的压缩机的重要部分的放大纵向剖视图；
[0020]图6(b)是根据第三实施方式的筒形体的立体图；
[0021]图7Ca)是示出根据第四实施方式的压缩机的重要部分的放大纵向剖视图；
[0022]图7(b)是根据第四实施方式的筒形体的立体图；
[0023]图8是根据第五实施方式的活塞式压缩机的纵向剖视图；
[0024]图9Ca)是示出根据第五实施方式的压缩机的重要部分的放大纵向剖视图；以及
[0025]图9(b)是根据第五实施方式的筒形体的立体图。
【具体实施方式】
[0026]第一实施方式
[0027]下面将参照附图对作为根据第一实施方式的活塞式压缩机的斜盘式可变排量压缩机进行描述。该实施方式的斜盘式可变排量压缩机(下面简称为“压缩机”)为要被安装在车辆上的空调压缩机。
[0028]在图1所示的压缩机中，前壳体构件12接合缸体11的前端，而后壳体构件13接合缸体11的后端。使用多个贯穿螺栓14 (图1中仅示出它们中的一个)将缸体11、前壳体构件12和后壳体构件13彼此联接。缸体11形成有螺栓通孔(未示出)，贯穿螺栓14插入通过上述螺栓通孔，并且前壳体构件12也形成有螺栓通孔15。后壳体构件13形成有螺栓孔(未示出)，每个螺栓孔均具 有相应贯穿螺栓14的外螺纹部旋入其中的内螺纹。缸体11、前壳体构件12和后壳体构件13是构成压缩机的整个壳体的元件。
[0029]由此，接合缸体11的前壳体构件12在其中形成有控制压力室16。在缸体11中形成有轴孔17。驱动轴18插入通过轴孔17并且旋转地支承在缸体11中。在该实施方式中，含有润滑剂的涂层形成在与缸体11滑动接触的驱动轴18的外周面上。在前壳体构件12中也形成有轴孔20，并且驱动轴18插入通过轴孔20。轴密封装置21设置在轴孔20中。轴密封装置21采用主要由橡胶材料制成的唇形密封件。驱动轴18从控制压力室16向外伸出以从诸如发动机之类的外部驱动源(未示出)接收旋转驱动力。
[0030]旋转支承件22固定至驱动轴18。旋转支承件22经由径向轴承23旋转地支承于前壳体构件12上以与驱动轴18 —体地旋转。用于接收沿驱动轴18的轴线P的负荷的推力轴承24设置在旋转支承件22的凸台部与前壳体构件12的内壁面之间。前壳体构件12形成有油路25，油路25从控制压力室16的外周区域延伸至前壳体构件12与旋转支承件22之间，从而面向推力轴承24。油路25到达轴孔20。斜盘26以能够沿驱动轴18的轴线P滑动并且能够相对于驱动轴18的轴线P倾斜的方式支承于旋转支承件22上。
[0031]旋转支承件22设有朝向斜盘26凸出的一对臂27 (图1中仅示出一个臂27，而另一个臂27未示出)。斜盘26设有朝向旋转支承件22凸出的一对凸出件28。凸出件28插入到形成在旋转支承件22的一对臂27之间的凹部。凸出件28能够在夹于一对臂27之间的凹部内移动。凸轮面29形成在作为臂27之间的凹部的底部的表面上，并且凸出件28的远端部与凸轮面29滑动接触。斜盘26通过夹于一对臂27之间的凸出件28与凸轮面29之间的连动而能够在驱动轴18的轴向方向上倾斜，并且还能够与驱动轴18 —体地旋转。通过凸轮面29与凸出件28之间的滑动引导关系以及驱动轴18的滑动支承作用来引导斜盘26的倾斜。一对臂27、凸出件28和凸轮面29构成设置在斜盘26与旋转支承件22之间的转换机构30。转换机构30将旋转支承件22和斜盘26以可倾斜的方式以及以能够将扭矩从驱动轴18传递至斜盘26的方式联接。
[0032]螺旋弹簧31安装于驱动轴18上。螺旋弹簧31定位在旋转支承件22与斜盘26之间。螺旋弹簧31对斜盘26施加推力以使斜盘26与旋转支承件22分离。
[0033]当斜盘26的径向中心部朝向旋转支承件22移动时，斜盘26相对于驱动轴18的径向方向的倾斜角度增加。斜盘26的最大倾斜角度由旋转支承件22与斜盘26之间的接触来限定。图1所示的斜盘26处于最大倾斜角度。
[0034]如图1所示，活塞33以往复的方式分别容纳在形成于缸体11内的多个缸膛32中。斜盘26的旋转运动通过一对滑靴35转换成活塞33的前后往复运动，并因此活塞33在相应缸膛32内往复运动。
[0035]分隔壁36形成在后壳体构件13中，并且吸入室37和排出室38由分隔壁36限定。阀板39、阀形成板40和41以及保持器形成板42设置在缸体11与后壳体构件13之间。吸入端口 43形成在阀板39、阀形成板41和保持器形成板42中。排出端口 44形成在阀板39和阀形成板40中。吸入阀45形成在阀形成板40中，并且排出阀46形成在阀形成板41中。用于限制排出阀46的开度的保持器47形成在保持器形成板42上。
[0036]通孔48形成为贯穿阀板39、阀形成板40和41以及保持器形成板42的中心，以将轴孔17与吸入室37连接。如图2所示，与每个缸膛32的靠近后壳体构件13的一部分连通的空间49形成在缸体11的轴孔17附近。吸入阀45的开度由缸体11的形成上述空间49的端表面50限制。
[0037]吸入室37中的制冷剂流动通过吸入端口 43和吸入阀45进入每个缸膛32，其中吸入阀45随着每个活塞33的向前移动(图1中从右至左的移动)而打开。流入每个缸膛32的气态制冷剂通过排出端口 44和排出阀46被排出至排出室38中，其中排出阀46随着每个活塞33的向后移动(图1中从左至右的移动)而打开。通过与保持器形成板42上的保持器47接触而限制排出阀46的开度。
[0038]吸入通道51和排出通道52通过外部制冷剂回路53而彼此连接，其中，通过吸入通道51将制冷剂引入到吸入室37中，通过排出通道52将制冷剂从排出室38排出。用于从制冷剂吸取热量的热交换器54、膨胀阀55以及用于将周围热量提供至制冷剂的热交换器56设置在外部制冷剂回路53上。膨胀阀55布置成根据热交换器56出口处的制冷剂气体的温度变化来控制制冷剂的流量。
[0039]排出至排出室38中的制冷剂气体通过排出通道52流入外部制冷剂回路53中。流入外部制冷剂回路53中的制冷剂气体通过吸入通道51流回至吸入室37中。排出室38与控制压力室16通过供给通道57而彼此连通。排量控制阀59设置在后壳体构件13中以控制流动通过供给通道57的制冷剂气体的流量。
[0040]当流动通过供给通道57的制冷剂气体的流量随着排量控制阀59的开度增大而增加时，控制压力室16中的压力也增加。这减小了斜盘26的倾斜角度。当流动通过供给通道57的制冷剂气体的流量随着排量控制阀59的开度减小而减少时，控制压力室16中的压力也减小。这增加了斜盘26的倾斜角度。
[0041]同时，该实施方式的压缩机包括用于将残留在缸膛32中的高压制冷剂气体(下面称为“高压残留气体”)引导至低压缸膛32的残留气体旁通通道。如图4所示，缸体11具有连通通道60 (图4中区分为连通通道60A至60E，并且活塞33在图4中省去)。连通通道60允许设置在相应缸膛32中的空间49与轴孔17彼此连通。因此，连通通道60为将缸膛32与轴孔17连接的元件。连通通道60的数量对应于缸膛32的数量，并且多个连通通道60沿径向布置在缸体11中。如图1和图2所示，连通通道60相对于驱动轴18的径向方向朝向轴线倾斜。连通通道60的靠近空间49的开口定位在后壳体构件13附近。相比之下，连通通道60的靠近轴孔17的开口定位成相比连通通道60的靠近空间49的开口更接近控制压力室16。
[0042]另一方面，驱动轴18形成有轴向延伸的、以轴线P为中心的连通孔61。驱动轴18内部的连通孔61从驱动轴18的靠近后壳体构件13的一端朝向前壳体构件12延伸。如图2所示，驱动轴18内部的连通孔61包括大直径孔部62和小直径孔部63。大直径孔部62从驱动轴18的后端(一端)朝向驱动轴18的前端(另一端)延伸并且具有大的内径。小直径孔部63从大直径孔部62朝向前壳体构件12延伸并且具有比大直径孔部62的内径小的内径。
[0043]小直径孔部63的前端部沿着位于轴孔20中的驱动轴18的轴向方向到达轴密封装置21与旋转支承件22之间。如图1所示，从小直径孔部63的前端部沿径向方向至驱动轴18的外周形成有孔64。孔64经由轴孔20与油路25连通。因此，控制压力室16与吸入室37通过通孔48、连通孔61和孔64而彼此连通。控制压力室16中的制冷剂气体经由通孔48、连通孔61和孔64流入吸入室37。因此，通孔48以及驱动轴18的连通孔61和孔64不仅用作油流动通道而且还用作泄放通道。即，通孔48、连通孔61和孔64是与排量控制阀59和供给通道57协作地对控制压力室16中的压力进行控制的元件。
[0044]如图2至图4所示，驱动轴18形成有高压连接孔65和低压连接孔66。连接孔65、66径向地从大直径孔部62延伸至驱动轴18的外周。高压连接孔65和低压连接孔66形成于在压缩机运转期间与缸膛32的连通通道60连通的位置处。
[0045]如图3所示，在该实施方式中，确定如下关系:当高压连接孔65与缸膛32的连通通道60 (60A)连通时，低压连接孔66与缸膛32的连通通道60 (60D)连通。高压连接孔65的靠近连通通道60的开口是高压开口部67，并且低压连接孔66的靠近连通通道60的开口是低压开口部68。由于连通通道60的靠近轴孔17的开口形成为椭圆形状，因此高压开口部67和低压开口部68形成为长圆形形状，该长圆形形状类似于连通通道60的靠近轴孔17的开口的形状。
[0046]筒形体70从驱动轴18的连通孔61压配合穿过驱动轴18的后端。该实施方式的筒形体70是用于限制驱动轴18朝向后壳体构件13移动(S卩，向后移动)的轴止挡件。该实施方式的筒形体70包括大直径筒形部71和小直径筒形部72。大直径筒形部71具有能够压配合至连通孔61中的大直径孔部62中的外径尺寸。小直径筒形部72具有能够压配合至小直径孔部63中的外径尺寸。径向延伸的环形连接部73形成在大直径筒形部71与小直径筒形部72之间。径向延伸的环形部74形成在大直径筒形部71的一个端部处。因此，大直径筒形部71能够在大直径孔部62处配合至驱动轴18。同样，小直径筒形部72能够在小直径孔部63处配合至驱动轴18。
[0047]大直径筒形部71的通过压配合而固定至驱动轴18的部分是位于沿筒形体70的插入方向的后侧上的后配合部El (图3中的阴影)。小直径筒形部72的通过压配合而固定至驱动轴18的部分是位于沿筒形体70的插入方向的前侧上的前配合部E2 (图3中的阴影)。筒形体70的后配合部El和前配合部E2提供将筒形体70固定至驱动轴18的功能以及用于防止制冷剂气体泄漏的密封功能。
[0048]由于筒形体70压配合至驱动轴18的连通孔61中，与筒形体70同心的环形空间75限定在小直径筒形部72的除前配合部之外的部分的外周侧上。小直径筒形部72的除前配合部E2之外的部分是面对大直径孔部62的部分，即，该部分对应于与环形空间75相对的面对空间部E3。筒形体70与小直径孔部63连通的内部空间对应于中央空间。另外，在该实施方式中，后配合部El占据大直径筒形部71的大部分。环形空间75沿大直径孔部62的轴向方向形成在后配合部El与前配合部E2之间，从而成为中央空间外部的大致封闭的空间。
[0049]环形空间75与高压连接孔65彼此连通。环形空间75与低压连接孔66也彼此连通。S卩，高压开口部67与环形空间75通过高压连接孔65而彼此连通。同样，低压开口部68与环形空间75通过低压连接孔66而彼此连通。高压连接孔65和低压连接孔66因此对应于在环形空间75与连通通道60之间提供连通的多个连接孔。环形空间75与高压连接孔65和低压连接孔66 —起形成残留气体旁通通道，残留气体旁通通道用于将排出终止时缸膛32中的残留气体经由连通通道60引导至正执行压缩冲程的缸膛32。该实施方式的压缩机包括阀机构，该阀机构包括所述残留气体旁通通道并且布置成与轴孔17中的驱动轴18 一体地操作。阀机构包括在连通孔61中限定于筒形体70外部的环形空间75、高压连接孔65和低压连接孔66。阀机构布置成随着驱动轴18的旋转在残留气体旁通通道与连通通道60之间提供连通或阻断连通。
[0050]由于筒形体70压配合至驱动轴18中，因此驱动轴18的连通孔61被划分成环形空间75和与筒形体70的内部空间连通的小直径孔部63，并且小直径孔部63与环形空间75彼此不连通。即，筒形体70使残留气体旁通通道与连通孔61彼此不连接并且使筒形体70的内部空间向连通孔61开放。在筒形体70配合至连通孔61中并固定至驱动轴18的状态下，环形部74与阀形成板40接触。筒形体70限制驱动轴18向后移动并因此用作轴止挡件。
[0051]接下来将描述该实施方式的压缩机的动作。在压缩机运转期间，制冷剂气体从外部制冷剂回路53通过吸入通道51被引入到吸入室37中。在吸入冲程中，吸入阀45打开。此时，吸入室37中的制冷剂气体在吸入阀45打开时通过吸入端口 43被引入到缸膛32中。在该吸入冲程中，随着缸膛32中压力的减小以及排出室38中的高压，排出阀46在不弯曲的情况下与阀板39紧密接触而关闭排出端口 44。在随后的活塞33从下止点位置移动至上止点位置的压缩冲程中，缸膛32中的压力增加而压缩其中的制冷剂气体。
[0052]在压缩冲程中，缸膛32中的压力增加。在排出冲程中，排出阀46发生弯曲而打开排出端口 44，并且缸膛32中的制冷剂气体通过排出端口 44被排出至排出室38中。同时，随着缸膛32中压力的增加以及吸入室37中的低压，吸入阀45与阀板39紧密接触而关闭吸入端口 43。当活塞33到达上止点位置并且制冷剂气体从缸膛32被排出至排出室38中而导致缸膛32中的压力减小时，排出阀46通过蓄积在弯曲的排出阀46中的弹性恢复力而恢复其初始状态，并且移动远离保持器47而关闭排出端口 44。然后，从缸膛32排出至排出室38中的制冷剂气体通过排出通道52运送至外部制冷剂回路53中。
[0053]同时，当驱动轴18在压缩机运转期间旋转时，斜盘26也随着驱动轴18—起旋转。随着斜盘26的旋转，各活塞33在相应缸膛32内往复移动。通过活塞33在缸膛32内从上止点至下止点的移动，在缸膛32中执行吸入冲程。通过活塞33在缸膛32内从下止点至上止点的移动，在缸膛32中执行压缩和排出冲程。
[0054]在图4所示的状态下，例如，缸膛32 (32A)处于排出冲程刚完成后的状态。在该状态下，在缸膛32 (32B和32C)中正执行压缩冲程。缸膛32 (32D)处于吸入冲程刚完成后的状态。在该状态下，在缸膛32 (32E)中正执行吸入冲程。
[0055]在图4所示的状态下，阀机构在驱动轴18的高压连接孔65与连通通道60 (60A)之间提供连通，其中连通通道60 (60A)与高压缸膛32 (32A)连通。此时，驱动轴18的低压连接孔66与连通通道60 (60D)连通，其中连通通道60 (60D)与低压缸膛32 (32D)连通。结果，缸膛32 (32A)中的高压残留气体通过连通通道60 (60A)而被引入到环形空间75中，然后从环形空间75通过低压连接孔66、并进一步通过连通通道60 (60D)而被引入到缸膛32 (32D)中。图4中箭头R指示制冷剂气体的流动。驱动轴18的沿驱动轴18的轴向方向介于高压开口部67 (以及低压开口部68)与控制压力室16之间的外周面完全与缸体11滑动接触，以提供用于使制冷剂气体从轴孔17的泄漏最小化的密封功能。驱动轴18的沿驱动轴18的轴向方向介于高压开口部67 (以及低压开口部68)与驱动轴18的后端之间的外周面也与缸体11滑动接触，以提供用于使制冷剂气体从轴孔17的泄漏最小化的密封功能。
[0056]由于高压缸膛32 (32A)中的高压残留气体被引入到低压缸膛32 (32D)中，因此缸膛32 (32A)中的压力减小至接近吸入压力。从缸膛32 (32A)引入高压残留气体的缸膛32 (32D)内的压力增加至略高于吸入压力。
[0057]其后，在驱动轴18沿图4中的箭头所指示的方向旋转并且阀机构既不在高压连接孔65与连通通道60 (60A)之间提供连通也不在低压连接孔66与缸膛32 (32D)之间提供连通的状态下，在缸膛32 (32A)中正执行吸入冲程，并且在缸膛32 (32D)中正执行压缩冲程。当驱动轴18进一步旋转时，阀机构在高压连接孔65与连通通道60 (60E)之间提供连通以及在低压连接孔66与缸膛32 (32C)之间提供连通。此时，缸膛32 (32E)中的高压残留气体通过连通通道60 (60E)而被引入到环形空间75中，然后从环形空间75通过低压连接孔66以及连通通道60 (60C)而被引入到缸膛32 (32C)中。
[0058]同时，在压缩机运转期间，控制压力室16中的油润滑诸如径向轴承和推力轴承24之类的滑动部。例如，润滑推力轴承24的油流动通过油路25并且对轴孔20中的轴密封装置21进行冷却。此外，所述油流动通过孔64和连通孔61的小直径孔部63，然后通过筒形体70的内部，从而通过通孔48被引入到吸入室中。
[0059]该实施方式实现以下优点。
[0060](I)形成在驱动轴18中的高压连接孔65、环形空间75和低压连接孔66形成用于将高压缸膛32中的高压残留气体引导至低压缸膛32的残留气体旁通通道，并且阀机构在轴孔17中提供残留气体旁通通道与连通通道60之间的连通。由于筒形体70压配合至连通孔61中，因此连通孔61的空间部分地形成了环形空间75，环形空间75是残留气体旁通通道的一部分。另外，位于环形空间75的中央侧上的小直径孔部63可以用作除残留气体旁通通道之外的通道，例如油通道或用于控制控制压力室16中的制冷剂气体的通道。此外，可以通过简单加工来形成高压连接孔65和低压连接孔66。
[0061](2)由于后配合部El和前配合部E2提供压配合，因此筒形体70能够固定在驱动轴18中。将筒形体70固定在驱动轴18中允许形成环形空间75。筒形体70的后配合部El和前配合部E2能够提供用于使制冷剂气体的泄漏最小化的密封功能。
[0062](3)连通孔61包括大直径孔部62和小直径孔部63，其中大直径孔部62从驱动轴18的后端(第一端)朝向驱动轴18的前端(第二端)延伸并且具有大的内径，小直径孔部63从大直径孔部62朝向第二端延伸并且具有比大直径孔部62的内径小的内径。因此，不需要先进的加工技术来加工和形成连通孔61，由此能够提高生产力。筒形体70也能够容易地生产，这是因为仅需要形成能够配合至驱动轴18的小直径孔部63中的小直径筒形部72和能够配合至驱动轴18的大直径孔部62中的大直径筒形部71。
[0063](4)由于作为残留气体旁通通道的一部分的环形空间75形成在驱动轴18的内部，因此驱动轴18与缸体11之间的滑动接触区域可以制得较大，由此实现了能够容易地使制冷剂气体从轴孔17的泄漏最小化的结构。
[0064](5)筒形体70用作用于限制驱动轴18轴向移动的轴止挡件。将筒形体70用作轴止挡件允许形成作为残留气体旁通通道的一部分的环形空间75而不增加零件的数量。结果，可以降低压缩机的生产成本。
[0065](6)由于通过沿轴向方向延伸大直径孔部62而能够扩大环形空间75，因此与在驱动轴18的外周面中形成连通槽的情况相比，设置环形空间75的自由度变得更高。结果，能够根据压缩机所需的条件而适当地形成环形空间75。
[0066](7)在作为残留气体旁通通道的一部分的环形空间75中，高压残留气体能够沿两个方向来到筒形体70的小直径筒形部72周围，由此残留气体旁通通道中的制冷剂气体的压力损失能够减少。此外，由于形成在驱动轴18中的环形空间75由此设置为残留气体旁通通道的一部分，因此即使在设置环形空间75时，驱动轴18在旋转期间也能够维持稳定的平衡。
[0067](8)含有润滑剂的涂层形成在与缸体11滑动接触的驱动轴18的外周面上。当驱动轴18支承于轴承上时，包括轴承厚度的间隙形成在驱动轴18与缸体之间。如果间隙大，则制冷剂气体可能会经由连通通道60与高压连接孔65之间以及低压连接孔66与连通通道60之间的轴孔17发生泄漏。因此，有必要将缸体11加工成例如台阶形状，使得驱动轴18与缸体11之间的间隙变小。由于涂层由此形成在驱动轴18的外周面上，因此驱动轴18与缸体11之间的间隙可以制得较小并且在旋转地支承所述驱动轴18时更适当地得以控制。
[0068]第二实施方式
[0069]接下来将描述根据第二实施方式的压缩机。该实施方式的压缩机也是要被安装在车辆上的空调压缩机。然而，筒形体的布置不同于前述实施方式中的布置。对于与第一实施方式共同的部件，第一实施方式中的描述将被并入而使用共同的附图标记。
[0070]在该实施方式的压缩机中，图5 (a)和图5 (b)中所示的筒形体80通过压配合固定至驱动轴18。该实施方式的筒形体80是用于限制驱动轴18向后移动的轴止挡件。该实施方式的筒形体80包括大直径筒形部81和小直径筒形部82，其中，大直径筒形部81具有能够插入到连通孔61的大直径孔部62中的外径尺寸，小直径筒形部82具有能够压配合至小直径孔部63中的外径尺寸。径向延伸的环形连接部83形成在大直径筒形部81与小直径筒形部82之间。径向延伸的环形部84形成在大直径筒形部81的一个端部处。筒形体80的内孔(空间)设置成具有比小直径筒形部82的外径小的直径。因此，大直径筒形部81能够插入到大直径孔部62中，并且小直径筒形部82在小直径孔部63处能够压配合至驱动轴18。筒形体80的内部空间对应于中央空间。
[0071]环形槽86形成在大直径筒形部81的整个外周中，并且密封构件87配合在环形槽86中作为密封部。该实施方式的密封构件87是由弹性橡胶材料制成的0形圈。在筒形体80被固定至驱动轴18的状态下，密封构件87防止制冷剂气体通过大直径孔部62从环形空间75泄漏。
[0072]筒形体80的小直径筒形部82内的前配合部E2通过压配合固定至驱动轴18，以提供用于将筒形体80固定至驱动轴18的功能以及用于防止制冷剂气体泄漏的密封功能。筒形体80的小直径筒形部82中的面对空间部E3—S卩，小直径孔部63的除前配合部E2之外的部分-面对大直径孔部62。
[0073]该实施方式实现与第一实施方式中的(I)以及(4)至(8) —样的优点。此外，由于筒形体80布置成使得仅小直径筒形部82中的前配合部E2设置为要被压配合至驱动轴18中的部分并且密封构件设置在大直径筒形部81中，因此可以消除多个压配合部分之间的压配合负荷变化。结果，与第一实施方式中相比，可以更容易地生产筒形体80。此外，由于使用密封构件87，因此可靠地防止了制冷剂气体通过大直径孔部62从环形空间75的泄漏。
[0074]作为第二实施方式的改型，可以从筒形体80的大直径筒形部81的外周面省去环形槽86，但是在大直径筒形部81的外周面上形成的薄橡胶涂层部可以替代地设置为密封部。在这种情况下，筒形体80的橡胶涂层部在连通孔61的大直径孔部62处与驱动轴18紧密接触，由此可靠地防止了制冷剂气体通过大直径孔部62从环形空间75泄漏。替代形成的这种橡胶涂层部，可以使用由诸如硅橡胶之类的流体材料制成的液态垫圈作为密封部。同样，在第一实施方式的筒形体70中，橡胶涂层部可以形成在大直径筒形部71上，或者可以应用液态垫圈。
[0075]第三实施方式
[0076]接下来将描述根据第三实施方式的压缩机。该实施方式的压缩机也是要被安装在车辆上的空调压缩机。然而，筒形体的布置基本上不同于前述实施方式中的布置。对于与第一实施方式共同的部件，第一实施方式中的描述将被并入而使用共同的附图标记。
[0077]在该实施方式的压缩机中，图6 (a)和图6 (b)中所示的筒形体90通过压配合固定至驱动轴18。该实施方式的筒形体90是用于限制驱动轴18向后移动的轴止挡件。该实施方式的筒形体90包括大直径筒形部91和小直径筒形部92，其中，大直径筒形部91具有能够压配合至连通孔61的大直径孔部62中的外径尺寸，小直径筒形部92具有能够插入到小直径孔部63中的外径尺寸。径向延伸的环形连接部93形成在大直径筒形部91与小直径筒形部92之间。径向延伸的环形部94形成在大直径筒形部91的一个端部处。大直径筒形部91能够在大直径孔部62处压配合至驱动轴18，并且小直径筒形部92能够插入到小直径孔部63中。筒形体90的内孔具有设置成比小直径筒形部92的外径小的直径。筒形体90的内部空间对应于中央空间。
[0078]在该实施方式中，在筒形体90固定至驱动轴18的状态下，形成小直径孔部63的内壁的驱动轴18形成有位于小直径孔部63的整个圆周上的环形槽96，并且密封构件97配合在环形槽96中作为密封部。该实施方式的密封构件97是由弹性橡胶材料制成的0形圈。在筒形体90固定至驱动轴18的状态下，密封构件97防止制冷剂气体通过小直径孔部63从环形空间75泄漏。密封构件97与图6 (b)中所示的筒形体90的部分S紧密接触。
[0079]该实施方式实现与第一实施方式中的(I)以及(4)至(8)—样的优点。此外，由于筒形体90布置成使得仅大直径筒形部91中的后配合部El设置为要被压配合至驱动轴18中的部分并且无需在小直径筒形部92中设置环形槽，因此与第二实施方式中相比，能够更容易地生产筒形体90。此外，由于密封构件97配合在形成小直径孔部63的内壁的驱动轴18中，因此能够可靠地防止制冷剂气体通过大直径孔部62从环形空间75泄漏。
[0080]第四实施方式
[0081]接下来将描述根据第四实施方式的压缩机。该实施方式的压缩机也是要被安装在车辆上的空调压缩机。然而，筒形体的布置不同于第一实施方式中的布置。对于与第一实施方式共同的部件，第一实施方式中的描述将被并入而使用共同的附图标记。
[0082]在该实施方式的压缩机中，相对于第一实施方式的大直径孔部62，连通孔61的大直径孔部62设置成在轴向方向上被扩大，如图7 (a)和7 (b)所示。该实施方式的筒形体100是用于限制驱动轴18向后移动的轴止挡件并且具有能够压配合至连通孔61的大直径孔部62中的外径尺寸。
[0083]筒形体100包括形成在其整个外周中的环形凹部101。筒形体100包括沿轴向方向位于环形凹部101后方的后筒形部102，后筒形部102具有能够插入到大直径孔部62中的外径尺寸。筒形体100还包括沿压配合的轴向方向位于环形凹部101前方的前筒形部103，前筒形部103能够压配合至大直径孔部62中。S卩，筒形体100形成有外径相同的后筒形部102和前筒形部103，环形凹部101位于后筒形部102和前筒形部103之间。后筒形部102的外周面形成后配合部E1，而前筒形部103的外周面大部分形成前配合部E2。径向延伸的环形部104形成在后筒形部102的一个端部处。
[0084]在该实施方式中，筒形体100通过压配合固定至驱动轴18，以在环形凹部101与驱动轴18的形成大直径孔部62的内壁之间形成环形空间105。环形空间105对应于第一实施方式的环形空间75。
[0085]该实施方式实现与第一实施方式中的(I)以及(4)至(8)—样的优点。此外，筒形体100的两个部分一即，后筒形部102和前筒形部103—为要被压配合至驱动轴18中的部分，并且后筒形部102和前筒形部103具有相同的直径，由此能够容易地生产筒形体100。
[0086]第五实施方式
[0087]接下来将描述根据第五实施方式的压缩机。该实施方式的压缩机也是要被安装在车辆上的空调压缩机。然而，筒形体的布置基本上不同于第一实施方式中的布置。与第一实施方式的另一个区别在于设置有用于支承驱动轴的径向轴承。对于与第一实施方式共同的部件，第一实施方式中的描述将被并入而使用共同的附图标记。
[0088]在该实施方式的压缩机中，驱动轴18经由径向轴承115旋转地支承在缸体11上，如图8所示。如图9 (a)和图9 (b)所示，连通孔61形成为从其后端部至前端部一致地具有与第一实施方式的小直径孔部63相同的直径。如图9 (a)所示，环形凹部110形成在驱动轴18的形成连通孔61的内壁中。环形凹部110沿径向从连通孔61朝向驱动轴18的外周面凹进，并且形成在驱动轴18的内壁的整个周边上以与高压连接孔65和低压连接孔66连通，其中驱动轴18的内壁形成连通孔61。
[0089]该实施方式的筒形体111是用于限制驱动轴18向后移动的轴止挡件，并且包括具有一致外径尺寸的筒形部112。筒形部112的外径尺寸设置成能够压配合至连通孔61中。径向延伸的环形部113形成在筒形部112的一个端部处。后配合部El形成为位于筒形体111沿轴向方向靠近环形部分113的外周面上的压配合部。前配合部E2形成为位于筒形体111的与环形部113相对的端部的外周面上的压配合部。此外，面对环形凹部110的面对空间部E3形成在筒形体111的介于后配合部El于前配合部E2之间的外周面上。
[0090]在筒形体111通过压配合固定至驱动轴18的状态下，环形凹部110和筒形部112形成环形空间114。环形空间114对应于第一实施方式的环形空间75。
[0091]该实施方式实现与第一实施方式中的(I)以及(4)至(7)—样的优点。此外，筒形部112的两个部分一即，后配合部El和前配合部E2—是要被压配合至驱动轴18中的部分，并且筒形部112设置成具有一致的外径尺寸，由此能够容易地生产筒形体111。
[0092]上述各实施方式(包括改型)仅用于说明的目的，并且本发明不限于这些实施方式，而是可以在本发明的精神和范围内进行如下的各种改变。
[0093]为上述各实施方式中的轴止挡件的筒形体70、80、90、100和111不限于用作轴止挡件。当设置用于限制驱动轴18轴向移动的另一个装置时，筒形体70、80、90、100和111
并非一定用作轴止挡件。
[0094]在上述各实施方式中高压开口部67和低压开口部68形成为长圆形形状，但是形状并不局限于长圆形形状。高压开口部67和低压开口部68可以形成为例如圆形形状。同样，高压连接孔65和低压连接孔66的横截面不局限于圆形形状，但可以形成为卵形形状或椭圆形形状。
[0095]在上述各实施方式中作为斜盘式可变排量压缩机进行描述的活塞式压缩机可以是斜盘式固定排量压缩机或摇板式可变排量压缩机。活塞式压缩机同样不局限于用于车辆的空调压缩机。
[0096]在上述各实施方式中布置成与执行压缩冲程的缸膛32连通的低压连接孔66可以与执行吸入冲程的缸膛32连通。
[0097]在上述实施方式中布置成形成于缸体11中的连通通道60可以在阀机构从缸体11的后端凸出的情况下形成于后壳体构件13中或另一个构件中。
[0098]在上述第二实施方式和第三实施方式中布置成设置于筒形体70、80、90、100和111中或驱动轴18中的密封构件可以通过结合第二实施方式和第三实施方式而既设置在筒形体70、80、90、100和111中又设置在驱动轴18中。
[0099]在除第五实施方式之外的上述实施方式中形成在与缸体11滑动接触的驱动轴18的外周面上的含有润滑剂的涂层可以含有诸如二硫化钥之类的固体润滑剂。涂层还可以包含诸如聚酰胺酰亚胺树脂或聚酰亚胺树脂之类的粘合剂树脂、诸如二氧化钛之类的无机颗粒、以及诸如硅烷偶联剂之类的偶联剂。[0100]在上述第五实施方式中用于将驱动轴18旋转地支承于缸体11上的径向轴承23可以在第一实施方式至第四实施方式中省去。可替代地，在第一实施方式至第四实施方式中，驱动轴18可以经由径向轴承23旋转地支承于缸体11上。
[0101]因此，本示例和实施方式被认为是说明性的而非限制性的，并且本发明不局限于本文中给出的细节，而是可以在所附权利要求的范围和等同范围内进行修改。
【权利要求】
1.一种活塞式压缩机,包括: 壳体(11-13 )，所述壳体(11-13)具有轴孔(17 )和设置在所述轴孔(17 )周围的多个缸膛(32)； 驱动轴(18)，所述驱动轴(18)插入并旋转地支承在所述轴孔(17)中； 多个活塞(33)，所述多个活塞(33)插入相应的所述缸膛(32)中，其中通过所述驱动轴(18)的旋转使所述活塞(33)在所述缸膛(32)内往复运动； 多个连通通道(60)，所述多个连通通道(60)在所述缸膛(32)与所述轴孔(17)之间提供连通；以及 阀机构，所述阀机构布置成与所述轴孔(17)中的所述驱动轴(18) —体地操作并且包括残留气体旁通通道，所述残留气体旁通通道与所述连通通道(60)连通以将缸膛(32)中的高压残留气体引导至低压缸膛； 所述活塞式压缩机的特征在于还包括: 连通孔(61)，所述连通孔(61)形成在所述驱动轴(18 )的内部；以及 筒形体(70 ；80 ；90 ；100 ;111)，所述筒形体(70 ；80 ；90 ；100 ；111)插入所述连通孔(61)中以使所述残留气体旁通通道与所述连通孔(61)彼此不连接并且使所述筒形体(70 ；80 ；90 ；100 ；111) 的内部空间向所述连通孔(61)开放，其中所述阀机构包括: 环形空间(75 ;114)，所述环形空间(75 ;114)在所述连通孔(61)中限定于所述筒形体(70 ；80 ；90 ；100 ；111)的外部，以及 多个连接孔(65、66)，所述多个连接孔(65、66)在所述环形空间(75 ；114)与所述连通通道(60)之间提供连通，以及 所述残留气体旁通通道由所述环形空间(75 ;114)和所述连接孔(65、66)形成。
2.根据权利要求1所述的活塞式压缩机，其中， 所述壳体(11-13)包括缸体(11)，并且 所述连通通道(60 )形成在所述缸体(11)中。
3.根据权利要求1或2所述的活塞式压缩机，其中， 所述筒形体(70 ；80 ；90 ；100 ; 111)包括: 前配合部(E2 )，所述前配合部(E2 )配合至所述驱动轴(18 )而位于沿插入方向的前侧，后配合部(El )，所述后配合部(El)配合至所述驱动轴(18)而位于沿所述插入方向的后侧，以及 面对空间部，所述面对空间部定位在所述前配合部(E2)与所述后配合部(El)之间并且面对所述环形空间(75 ;114)，并且其中 所述前配合部(E2)和所述后配合部(El)中的至少一者通过压配合而固定至所述驱动轴(18)。
4.根据权利要求3所述的活塞式压缩机，其中， 所述连通孔(61)包括大直径孔部(62 )和小直径孔部(63 )，所述大直径孔部(62 )从所述驱动轴(18)的第一端朝向所述驱动轴(18)的第二端延伸并且具有大的内径，所述小直径孔部(63 )从所述大直径孔部(62 )朝向所述第二端延伸并且具有比所述大直径孔部(62 )的内径小的内径，所述筒形体(70 ；80 ；90 ；100 ; 111)包括能够在所述小直径孔部(63)中配合至所述驱动轴(18)的小直径筒形部(72 ；82 ；92 ；101)以及能够在所述大直径孔部(62)中配合至所述驱动轴(18)的大直径筒形部(71 ；81 ；91 ;102、103)， 所述前配合部(E2)和所述面对空间部设置在所述小直径筒形部(72 ；82 ；92 ；101)中，并且 所述后配合部(El)设置在所述大直径筒形部(71 ；81 ；91 ；102,103)中。
5.根据权利要求3所述的活塞式压缩机，还包括密封部(87;97)，所述密封部(87 ；97)设置在所述前配合部(E2)或所述后配合部(El)中以密封所述驱动轴(18)与所述筒形体(70 ；80 ；90 ；100 ;111)之间的边界。
6.根据权利要求2所述的活塞式压缩机，还包括接合至所述缸体(11)的端面的阀形成板(40、41), 其中所述筒形体(70 ；80 ；90 ；100 ;111)用作与所述阀形成板(40、41)接触并限制所述驱动轴(18)朝向所述阀形成板(40、41)轴向移动的轴止挡件。
7.根据权利要求1或2所述的活塞式压缩机，其中， 所述壳体(11-13)包括吸入室(37)和控制压力室(16)，并且 所述连通孔(61)和所述筒形体(70 ；80 ；90 ；100 ；111)的内部空间在所述吸入室(37)与所述控制压力室(16)之间 提供连通。
【文档编号】F04B39/00GK103807131SQ201310526528
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年10月30日 优先权日:2012年11月2日
【发明者】坂高寿, 川村幸司, 木本良夫, 榊原健吾 申请人:株式会社丰田自动织机